Литейное производство

сплавов для  ковки, штамповки и прокатки.

     Обрабатываемость  резанием – способность металла  изменять свою

форму под действием  режущего инструмента.

     Ковкость  – способность металла принимать  новую форму и размеры под

влиянием прилагаемой нагрузки без нарушения его целости (малоуглеродистая

сталь).

     Свариваемость  – способность металлов образовывать  прочные

соединения при  нагреве свариваемых частей до расплавленного или до

пластического состояния. Хорошей свариваемостью обладают стали с низким

содержанием углерода. Плохо свариваются чугун, медные и алюминиевеы сплавы.

     Жидкотекучесть  – способность металла заполнять  тонкие очертания

полости формы. При недостаточной жидкотекучести расплавленный металл заполняет

форму и отливка становится браком. Жидкотекучесть прежде всего зависит о

химического состава, от температуры перегрева: чем она  выше, тем больше

жидкотекучесть.

Величину жидкотекучести определяют по технологической пробе  – длин

заполненной сплавом  части полости контрольной литейной формы.

     Усадка—  свойство  литейных сплавов уменьшать  объем при

затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента

заливки расплавленного металла в литейную форму вплоть до полного охлаждения

отливки. Различают линейную и объемную усадку, выражаемую в относительных

еди.

     Линейная  усадка - линейных размеров отливки  при ее охлаждении от

температуры, при  которой образуется прочная корка, способная противостоять

расплавленного  металла, до температуры окружающей среды. Линейную усадку

опре   соотношением, %:

                             Eлин=(lф - lот)100/lот,                            

где lф и lот  - размеры полости формы и отливки  при температуре 20°С.

На линейную усадку влияют химический состав сплава, темпера его заливки,

скорость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки  и литейной формы.

Так, усадка серого чугуна уменьшается с увеличением  содержания углерода и

кремния. Увеличение скорости отвода теплоты от залитого в форму сплава

приводит к  возрастанию усадки отливки.

     Объемная  усадка – уменьшение объема  сплава при его охлаждении  в литейной

форме при формировании отливки. Объемную усадку определяют соотношением, %,

                             Eоб=(Vф – Vот)100/Vот,                            

где Vф и Vот –  объем полости формы и объем  отливки при температуре 200С.

     Усадочные  раковины – сравнительно крупные  полости, расположенные в местах

отливки, затвердевающих последними.

     Усадочная  пористость – скопление пустот, образовавшихся в отливке в

обширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали

последними без  доступа к ним расплавленного металла.

Получить отливки  без усадочных раковин и пористости возможно за счет

непрерывного  подвода расплавленного металла  в процессе кристаллизации вплоть

до полного  затвердевания.

     Горячие  трещины в отливках возникают  в процессе кристалли и усадки

металла при  переходе из жидкого состояния в  твердое при температуре близкой  к

температуре солидуса. Горячие трещины проходят по границам кристаллов и имеют

окисленную поверхность. Склонность сплавов к образованию  горячих трещин

увеличивается при наличии неметаллических  включений, газов (водорода,

кисло), серы и  других примесей.

     Холодные  трещины возникают в области  упругих деформаций, когда сплав

полностью затвердел. Тонкие части отливки охлаж и  сокращаются быстрее,

чем толстые. В  результате в отливке образуются напряжения, которые и вызывают

появление трещин. Холодные трещины чаще всего образуются в тонкостенных

отливках сложной  конфигурации и тем больше, чем выше упругие свойства сплава,

чем значительнее его усадка при пониженных температурах и чем ниже его

теплопроводность.

     Коробление  — изменение формы и размеров  отливки под влиянием внутренних

напряжений, возникающих  при охлаждении.

    

III. ИЗГОТОВЛЕНИЕ  ОТЛИВОК В ПЕСЧАНЫХ ФОРМАХ

 

МОДЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ 

     Модельный  комплект — это совокупность  технологиче оснастки и

приспособлений, необходимых для образования  в форме полости, соответствующей

контурам отливки. В модельный комплект включают модели, модельные плиты,-

стержневые ящики,. модели элементов литниковой системы  и другие приспособления.

     Литейная  модель (рис. 3, а) - приспособление, при  помощи которого

в литейной форме  получают полость с формой и размерами  близкими к конфигурации

получаемой отливки. Литейные модели бывают неразъемными, разъемными, с

отъемными частями

и др.

     Модельная  плита (рис. 3, б) — металлическая  плита с закрепленными

на ней моделями и элементами литниковой системы. Ее применяют, как правило, при

машинной формовке.

     Стержневой  ящик (рис. 3, в) — приспособление, слу для

изготовления  стержней. Стержневые ящики бывают цель, разъемными,

вытряхными и  др.

а)                                                     б)

Рис. 3. Литейная модель (а), модельная плита (б) и стержневой ящик (в)

для корпуса  вентиля:

/ — центрирующие  шипы; 2 — стержневые знаки; 3 —  центрирующие

штыри; 4 —.метал  плита; 5 — модели отливок; 6 — модели

элементов литниковой системы

Рис. 4. Чертежи  детали (а) и литейно-модельных указаний (б) для корпуса вентиля.

     Припуск  на механическую обработку 1  — слой металла, удаляемый  в процессе

механической  обработки от с ее обрабатываемых поверхностей для

обеспечения заданной

геометрической  точности и качества поверхности  детали.

     Формовочные уклоны  4 служат для удобства извлечения модели из формы без

ее разрушения и для свободного удале стержня  из стержневого ящика. Уклоны

выполняют в  направлении извлечения модели из формы.

     Галтели  5 — скругления внутренних углов  поверхностей модели.

Галтели облегчают  извлечение модели из формы, предотвращают  появление трещин и

усадочных раковин  в отливке.

Конфигурация  стержневых знаков и их размеры должны обеспечивать легкую

установку стержней в форму и их устойчивость. С  этой целью предусматривают

специальные замки. Припуски на механическую обработку, формовочные  уклоны,

галтели, размеры  стержневых знаков регламентированы ГОСТами.

Модели и стержневые ящики для единичного и серийного  производства изготовляют

деревянными, а  для массового производства—  из чугуна, алюминиевых сплавов,

пластмассы.

    

ФОРМОВОЧНЫЕ И  СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ 

     Формовочные  материалы — это совокупность  природных и искусственных

материалов, используемых для приготовления фор и стержневых смесей. В

качестве исходных материалов используют формовочные кварцевые пески и литейные

формовочные глины. Глины обладают связующей способностью и термохимической

устойчивостью, что позволяет получать отливки  без пригара.

     Формовочная  смесь — это многокомпонентная  смесь формовочных материалов,

соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных форм.

Формовочные смеси  по характеру ис разделяют на облицовочные,

наполнительные  и единые.

     Облицовочная  смесь — это формовочная смесь,  ис для

изготовления  рабочего слоя формы. Такие смеси содержат повышенное количество

исходных формовочных  материалов (песка и глины) и имеют  высокие

физико-механические свойства.

     Наполнительная  смесь — это формовочная смесь  для наполнения формы после

нанесения на модель облицовочной смеси. Поэтому ее приготовляют путем

переработки оборотной  смеси с малым количеством  исходных формовочных материалов

(песка в глины). Облицовочные и наполнительные  формовочные смеси ис­пользую

при изготовлении крупных и сложных отливок.

     Единая  смесь — это формовочная смесь, применяемая одновременно в качестве

облицовочной  и наполнительной смеси. Та смеси  применяют при машинной

формовке и  на автоматических линиях в серийном и массовом производствах. Единые

смеси приготовляют из наиболее огнеупорных песков и глин с наибольшей связующей

способностью, чтобы  обеспечить их долговечность.

Формовочные смеси  должны иметь высокую огнеупорность, доста прочность

и газопроницаемость, пластичность, податли и т. д.

     Огнеупорность  — способность смеси и формы  сопротивляться размягчению или

расплавлению  под воздействием температуры рас  металла. Чем крупнее

песок, тем меньше в нем примесей и пыли и чем  больше кремнезема, тем более

огнеупорна смесь. При низкой огнеупорности на поверхности  отливки образуется

пригар - прочное соединение формовочной или стержневой смеси с поверхностью

отливки.

     Прочность  — способность материала формы  не разрушаться при извлечении

модели из формы, транспортировании и заливке  форм. Прочность формовочной смеси

увеличивается с увеличением содер глины, с уменьшением размеров зерен

песка, плотности.

     Газопроницаемость  — способность смеси пропускать  через себя газы.

Газопроницаемость тем выше, чем больше песка в  формовочной смеси и чем он

крупнее, а также  чем меньше содержание глины в  фор смеси.

     Пластичность  — способность деформироваться  без разрушения и точно

воспроизводить  отпечаток модели.

     Податливость  — способность формы или стержня  сжиматься при усадке отливки.